KR960009854B1 - Variable displacement hydraulic piston pump with torque limiter - Google Patents
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Abstract
요약없음No summary
Description
제1도는 본 발명의 일실시예를 도시하는 가변용량 피스톤 펌프의 단면도.1 is a cross-sectional view of a variable displacement piston pump showing one embodiment of the present invention.
제2도는 자동차에 장착되는 동일 펌프의 동력전달계를 도시하는 설명도.2 is an explanatory diagram showing a power train of the same pump mounted on an automobile.
제3도는 종래의 가병용량 피스톤 펌프의 단면도.3 is a cross-sectional view of a conventional bottle capacity piston pump.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
23 : 엔드카바23a : 흡입구23: end cover 23a: inlet
23b : 토출구27 : 구동축23b: discharge port 27: drive shaft
28 : 보어29 : 실린더 블록28 bore 29 cylinder block
30 : 경사판31 : 슈30: inclined plate 31: shoe
32 : 피스톤33 : 밸브판32: piston 33: valve plate
33a : 흡입포트33b : 토출포트33a: suction port 33b: discharge port
40 : 제어 스프링41 : 제어 실린더40: control spring 41: control cylinder
44 : 개폐밸브a : 엔진44: on-off valve a: engine
53 : 입력축T : 토오크 리미트 기구53: input shaft T: torque limit mechanism
본 발명은 가변용량 피스톤 펌프의 개량에 관한 것으로, 이 펌프에 의해 구동되는 유압 모터로 냉매 압축기를 구동하는 냉동회로, 이 펌프를 장비한 특장차량 등의 기계의 유압작동계에 이용하기에 적합한 가변용량 피스톤 펌프에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a variable displacement piston pump, and is suitable for use in a hydraulic operation system of a machine such as a refrigeration circuit for driving a refrigerant compressor with a hydraulic motor driven by the pump, and a special vehicle equipped with the pump. Capacity piston pump.
액셜(axial) 피스톤 펌프(이하 펌프라함)는 각종 산업기계나 산업차량 등에 광범위하게 사용되고 있고, 제3도는 특히 경사판 경사각의 조절기구를 장착한 가변용량형의 펌프를 표시한 것이다.Axial piston pumps (hereinafter referred to as pumps) are widely used in various industrial machines, industrial vehicles, and the like, and FIG. 3 shows a variable displacement pump equipped with a control mechanism of inclined plate inclination angle.
상기 펌프는 케이싱(1) 및 그 개방단을 폐지하는 엔드카바(2)에 의해 밀봉상태의 작동공간(3)이 형성되고 이 작동공간(3)내에 삽입되는 구동축(4)은 이 양 부재(1,2)에 베어링(5)를 개입하여 지지되고 있다. 구동축(4)에 결합된 작동공간(3)내에 있어서 구동축(4)과 일체로 회전하는 실린더 블록(6)에는 그 축 중심의 주위에 축 중심과 거의 평행한 복수의 보어(7)가 형성되고, 이 보어(7)내에는 슈(8)를 개입하여 경사판(9)에 계류되는 피스톤(10)이 왕복 가능하게 끼워져 있다.The pump is formed by the casing 1 and the end cover 2 which closes the open end thereof, so that the operating space 3 in a sealed state is formed, and the drive shaft 4 inserted into the operating space 3 includes both members ( It is supported through the bearing 5 in 1,2). In the cylinder block 6, which is integrally rotated with the drive shaft 4 in the working space 3 coupled to the drive shaft 4, a plurality of bores 7 which are substantially parallel to the axis center are formed around the axis center thereof. In this bore 7, a piston 10 moored to the inclined plate 9 via the shoe 8 is fitted in a reciprocating manner.
또, 엔드카바(2)에 고정되는 각 보어(7)의 개구단면을 거는 밸브판(11)에는, 보어개구(7a)의 회전궤적과 부합하여 대향 원호상을 이루는 흡입포트(12a) 및 토출포트(12b)가 돌출설치되고, 상기 포트(12a,12b)는 이것과 동일 형상으로 형성된 엔드카바(2)의 흡입 및 토출구(13a,13b)의 단과 일치되도록 구성되고 있다. 따라서 구동축(4)과 같이 움직이는 실린더 블록(6)의 회전에 따라서 경사판(9)에 계류되어 직접 움직이는 피스톤(10)이 보어(7)의 밀폐공간용적을 확대하는 경향으로 있을때, 보어(7)는 흡입포트(12a)와 대응하여 작동유를 흡입하고, 역으로 피스톤(10)이 보어(7)의 밀폐공간용적을 축소하는 경향으로 있을때, 보어(7)는 토출포트(12b)와 대응하여 작동유를 토출하도록 되어 있다. 도시되지 않은 축에 지지된 경사판(9)은 제어 스프링(14)에 의해 항상 경사각을 증대하도록 힘이 가하여 있고, 이에 대응하는 제어 실린더(15)를 유체압에 의해 전·후진하는 것에 의해 경사판 경사각 바꾸어 말하면 펌프(1)의 회전당의 이론 토출량이 변경 조절 가능하게 구성되고 있다.In addition, in the valve plate 11 which extends the opening end surface of each bore 7 fixed to the end cover 2, the suction port 12a and discharge which correspond to the rotational trace of the bore opening 7a, and form an opposing arc shape, are discharged. The ports 12b protrude, and the ports 12a and 12b are configured to coincide with the stages of the suction and discharge ports 13a and 13b of the end cover 2 formed in the same shape. Therefore, when the piston 10, which is moored to the inclined plate 9 and moves directly along the rotation of the cylinder block 6 moving together with the drive shaft 4, tends to enlarge the closed space volume of the bore 7, the bore 7 The hydraulic fluid is sucked in correspondence with the suction port 12a, and conversely, when the piston 10 tends to reduce the closed space volume of the bore 7, the bore 7 corresponds to the discharge port 12b. Is discharged. The inclined plate 9 supported on the shaft, not shown, is exerted by the control spring 14 so as to always increase the inclined angle, and the inclined plate inclination angle by moving the corresponding control cylinder 15 forward and backward by the fluid pressure. In other words, the theoretical discharge amount per rotation of the pump 1 is configured to be changeable and adjustable.
그러나 상술한 구성에 의한 펌프에는, 상기 제어 스프링(14)이 경사판 경사각을 증대 방향으로 힘이 가하도록 배치되어 있고, 운전의 정지시 실린더 블록(6)의 각 미끄럼 간격을 개입한 유압의 누출이나, 제어 실린더(15) 또는 그 제어회로에 설치된 환유 오리피스로부터의 유압의 도출에 의한 토출계 압력이 저하하기 때문에 제어 실린더(15)에 의한 대항력은 소실하여 경사판(9)은 제어 스프링(14)의 힘에 의해 최대경사각을 유지하여 정지한다. 그러나 다음 운전시의 펌프는 최대경사각 바꾸어 말하면 최대용량으로 기동되는 결과 토오크가 극히 커지게 된다는 피하기 어려운 문제가 있다. 게다가 상기 펌프는 경사판 경사각을 0°근방으로 유지한 소용량의 운전 계속이 불능(제어 실린더(15)의 작동 유압이 얻어지지 않는다)하기 때문에, 무부하시에는 클러치 기구를 설치하여 펌프의 입력을 차단할 필요가 있다.However, in the pump according to the above-described configuration, the control spring 14 is arranged so that a force is applied in the direction of increasing the inclination angle of the inclined plate, and when the operation is stopped, the hydraulic leakage through the sliding interval of the cylinder block 6 Since the discharge system pressure due to the derivation of the hydraulic pressure from the oil supply orifice installed in the control cylinder 15 or the control circuit is lowered, the counter force by the control cylinder 15 is lost, and the inclined plate 9 of the control spring 14 Stop by holding the maximum inclination angle by force. However, the pump at the next operation has a problem that it is difficult to avoid that the maximum inclination angle, that is, the torque that is started at the maximum capacity is extremely large. In addition, since the pump cannot continue operation of a small capacity in which the inclination plate inclination angle is near 0 ° (the operating hydraulic pressure of the control cylinder 15 cannot be obtained), it is necessary to install a clutch mechanism to shut off the pump at no load. There is.
이러한 문제점으로부터 본 출원인은 경사판의 경사각을 항상 축소하도록 힘을 가하는 제어 스프링과 이에 대응하여 경사판의 경사각을 증대하도록 힘을 가하는 제어 실린더를 배치하고, 제어 실린더의 압력 유체 도입로에 개폐밸브를 장착한 가변용량 피스톤 펌프를 제안했다(특원평 3-45148호), 이 펌프에는 제어 스프링이 경사판 경사각을 축소하도록 힘이 가해지고 있기 때문에, 개폐밸브를 개입한 제어 실린더가 힘이 가해지는 것에 의해 0°와 거의 동일한 소용량부터 원활하게 올리고 경사판의 최대경사각에 도달하여 최대용량의 운전으로 이행한다. 이 때문에 상기 펌프에는 무부하시의 용량을 거의 0과 같은 최소용량으로 유지하고, 특장차 등의 제반 기계의 유압작동계에 있어서 클러치 등 입력의 차단 기구를 생략한다는 효과를 발취할 수 있다.From this problem, the applicant has arranged a control spring that applies a force to always reduce the inclination angle of the inclination plate and a control cylinder that applies a force to increase the inclination angle of the inclination plate, and installs an on-off valve in the pressure fluid introduction path of the control cylinder. A variable displacement piston pump has been proposed (Special Application No. 3-45148). Since the control spring is applied with a force to reduce the inclination angle of the inclined plate, the control cylinder through the on / off valve is applied with a force of 0 °. Raise smoothly from the small capacity, which is almost equal to, and reach the maximum inclination angle of the inclined plate to shift to the operation of the maximum capacity. For this reason, the pump can maintain the capacity at no load at a minimum capacity of almost zero, and can extract the effect of eliminating input mechanisms such as clutches in the hydraulic operation system of various machines such as a special vehicle.
그러나 상기의 펌프를 장비한 유압작동계에 입력차단기구를 생략한 경우, 상기 펌프에 있어서는 구동축에 작동하는 부하가 통상의 정도로 된다면 아무 문제도 없지만, 토출관로 등의 토출통로에 마모가루 등의 이물질이 혼합하여 토출통로를 폐쇄한때, 피스톤과 보어의 접촉부, 실린더 블록의 단면과 밸브판과의 접촉부, 슈와 경사판과의 접촉부 등에 윤활 부족으로 눌어붙음이 생기는 등, 구동축에 고부하가 작용하는 이상 발생시에는 이 상태에 있어도 엔진에 의해 구동축이 강제로 구동된다는 문제가 생긴다.However, if the input shutoff mechanism is omitted in the hydraulic actuation system equipped with the pump, there is no problem in the pump as long as the load acting on the drive shaft is at a normal level, but foreign matter such as abrasion powder and the like in the discharge passage such as the discharge passage. When the discharge passage is closed by mixing, abnormality occurs when the high load acts on the drive shaft, such as contact with the piston and bore, the end of the cylinder block and the valve plate, and the shoe and the inclined plate due to lack of lubrication. Even in this state, there arises a problem that the drive shaft is forcibly driven by the engine.
본 발명은 무부하시의 용량을 0과 같은 최소용량으로 유지하여 입력차단기구의 생략을 가능하게 한 것에 만일 구동축에 이상부하가 발생한 경우에도 내부파괴가 생기지 않도록 하는 것을 해결하기 위한 것을 기술과제로 한다.The present invention has been made to solve the problem that the internal breaking does not occur even if an abnormal load occurs in the drive shaft by keeping the capacity at no load at a minimum capacity such as 0 to omit the input shutoff mechanism. .
본 발명의 가변용량 피스톤 펌프은, 상기 과제를 해결하기 위해 경사판 경사각을 항상 축소되도록 힘을 가하는 제어 스프링과, 이것에 대향하여 각 경사판 경사각을 증대하도록 힘을 가하는 제어 실린더와, 상기 제어 실린더 압력 유체 도입로에 장치된 개폐밸브를 포함하고, 상기 구동축과 엔진에 의해 구동되는 입력축과의 사이에는 무부하에 의해 상기 입력축으로부터 상기 구동축으로 구동력의 전달을 차단하는 토오크 리미트 기구를 장비하게 되는 신규한 기술 수단을 구비하고 있다.The variable displacement piston pump of the present invention includes a control spring for applying a force to always reduce the inclination angle of the inclination plate, a control cylinder for applying a force to increase the inclination angle of each inclination plate against this, and introducing the control cylinder pressure fluid. A novel technical means comprising an on / off valve installed in the furnace, and equipped with a torque limit mechanism for blocking transmission of driving force from the input shaft to the drive shaft by no load between the drive shaft and the input shaft driven by the engine. Equipped.
상기 펌프를 장비한 제반 기계의 유압작동계에 입력차단기구를 생략하고, 구동축에 통상 정도의 부하가 작용하고 있다면, 상기 펌프에는 구동축과 엔진에 의해 구동되는 입력축과의 사이에 장비된 토오크 리미트 기구가 양축을 접속하고 있고, 엔진으로부터의 구동력은 구동축에 전달된다.If the input shutoff mechanism is omitted in the hydraulic actuation system of the machine equipped with the pump and a normal load is applied to the drive shaft, the pump has a torque limit mechanism provided between the drive shaft and the input shaft driven by the engine. Is connecting both shafts, and the driving force from the engine is transmitted to the driving shaft.
여기에, 제어 실린더의 압력 유체(토출유) 도입로에 설치된 개폐밸브는 액츄에이터의 정지시에는 닫힘 상태로 되어 있고, 펌프가 구동되어도 경사판에 0 용량과 같은 최소경사각(약 0.1∼1°)을 유지하여 클러치(오프)기능을 대체하고 있다. 그리고 실질적으로 펌프의 작동개시를 지령하는 신호(스위치)에 의해 개폐밸브가 열림상태로 전환되면 경사판의 근소한 경사각에 의해 승압된 토출유는 개폐밸브를 개입하여 서서히 제어 실린더에 공급되고, 제어 피스톤의 움직임을 일으켜 경사판 경사각을 증대하도록 힘을 가한다. 즉 펌프는 0과 같은 최소용량으로부터 원활히 올라서, 경사판이 최대경사각에 달한 최대용량의 정상운전으로 이행한다.In addition, the on-off valve provided in the pressure fluid (discharge oil) introduction path of the control cylinder is in a closed state when the actuator is stopped, and even if the pump is driven, the inclined plate has a minimum inclination angle (about 0.1 to 1 °) equal to zero capacity. To replace the clutch (off) function. Subsequently, when the on / off valve is switched to the open state by a signal (switch) for commanding the pump to start operation, the discharge oil boosted by the slight inclination angle of the inclined plate is gradually supplied to the control cylinder through the on / off valve, Forces to cause movement to increase the angle of inclination of the inclined plate. In other words, the pump smoothly rises from the minimum capacity equal to zero, and shifts to the normal operation of the maximum capacity in which the inclined plate reaches the maximum inclination angle.
실질적으로 펌프의 작동정지를 지령하는 신호에 의해 개폐밸브가 닫힘 상태로 절환되면, 실린더 블록의 각 미끄럼 간격을 개입한 유압의 누설이나 제어 실린더에 설치된 환유 오리피스 등으로부터의 유압의 토출에 의해, 경사판 경사각을 증대하는 쪽에 힘이 가해지고 있는 토출압력이 저하하고, 이것에 의해 제어 스프링의 힘에 굽어진 경사판은 서서히 경사판 축소쪽으로 변위하여, 펌프는 운전을 계속하므로 0과 같은 최소용량으로 이행한다.When the on-off valve is switched to the closed state by a signal that instructs the pump to stop operating substantially, the inclined plate is caused by the leakage of hydraulic pressure through each sliding interval of the cylinder block or the discharge of the hydraulic oil from the oil supply orifice installed in the control cylinder. The discharge pressure exerted by the force on the side of increasing the inclination angle decreases, whereby the inclined plate bent by the force of the control spring gradually shifts toward the side of the inclined plate, and the pump continues to operate, thereby shifting to a minimum capacity equal to zero.
만일 펌프가 정상운전을 실행하고 있는 사이에 토출통로가 이물질로 폐쇄되기도 하고, 펌프의 운전 상황에 관계없이 실린더 블록과 밸브판과의 미끄럼부 등이 윤활부족으로 눌어붙기도 하는 이상이 발생한다면, 토오크 리미트 기구가 구동축에 작용하는 고부하로 양축을 떨어뜨리고 엔진으로부터의 구동력은 구동축에 전달되지 않는다. 이 때문에 펌프는 토출통로의 파괴나 제반 미끄럼부의 파괴 등의 내부파괴가 생기지 않고, 수리에 의해 원기능으로 복귀된다.If the discharge passage is closed by foreign matter while the pump is performing normal operation, and the sliding block between the cylinder block and the valve plate is pressed due to lack of lubrication, regardless of the pump operation condition, The torque limiting mechanism drops both shafts to the high load acting on the drive shaft and the driving force from the engine is not transmitted to the drive shaft. For this reason, the pump does not cause internal destruction such as destruction of the discharge passage or destruction of all sliding parts, and returns to its original function by repair.
이하 도면에 기초하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 이 펌프에는 제1도에 의한, 전부 케이싱(21), 중간부 케이싱(22) 및 엔드카바(23)에 의하여 밀폐공간(24)이 형성되어 있고, 이 밀폐공간(24)내에는 전부케이싱(21) 및 엔드카바(23)과의 사이에 베어링(25,26)를 개입하여 구동축(27)이 지지되고 있다. 구동축(27)의 후부 스폴라인(27a)에는 축중심과 평행으로 복수의 보어(28)를 갖는 실린더 블록(29)이 축중심을 따라 변위 가능하게 끼워져 있다. 또, 중간부 케이싱(22)에는 도시하지 않은 경사 움직임축을 중심으로서 경사판(30)이 트러니언(trunnion)형식으로 지지되고 있고, 이 경사판(30)에는 회전 미끄럼 가능하게 슈(31)가 계류되어 있다. 슈(31)에는 피스톤(32)이 계류되어 있고, 이 피스톤(32)에는 실린더 블록(29)의 각 보어(28)내를 왕복 가능하게 들어가 있다. 실린더 블록(29)과 엔드카바(23)와의 사이에는 보어(28)의 개구단부를 고정하는 밸브판(33)이 엔드카바(23)에 고정부착되고 있고, 이 밸브판(33)에는 보어 개구(28a)의 회전 궤적과 부합하여 대향 원호상을 이루는 흡입포트(33a) 및 토출포트(33b)가 돌출설치되고, 상기 포트(33a,33b)에는 이것과 동일 형상으로 형성된 엔드카바(23)의 흡입 및 토출구(23a,23b)의 단과 합쳐지도록 구성되고 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this pump, the enclosed space 24 is formed by the whole casing 21, the intermediate | middle part casing 22, and the end cover 23 by FIG. 1, and the whole casing ( The drive shaft 27 is supported through the bearings 25 and 26 between the 21 and the end cover 23. A cylinder block 29 having a plurality of bores 28 in parallel with the axis center is fitted in the rear spline 27a of the drive shaft 27 so as to be displaceable along the axis center. Incidentally, the intermediate part casing 22 is supported by a trunnion form around the inclined movement shaft (not shown), and the shoe 31 is moored to the inclined plate 30 so as to be rotatable. have. A piston 32 is moored to the shoe 31, and the piston 32 is reciprocated in each bore 28 of the cylinder block 29. Between the cylinder block 29 and the end cover 23, a valve plate 33 for fixing the opening end of the bore 28 is fixedly attached to the end cover 23, and the valve plate 33 has a bore opening. The suction port 33a and the discharge port 33b which are formed in the opposite arc shape in accordance with the rotational trajectory of 28a are protruded, and the port 33a, 33b of the end cover 23 formed in the same shape as this is provided. It is comprised so that it may be combined with the stage of the suction and discharge ports 23a and 23b.
구동축(27)과 실린더 블록(29)과의 사이의 환형공간 내에는 전후의 스페이서(34) 등을 개입하여 압축 스프링(35)이 배치되고 있다. 전부 스페이서(34)는 압축 스프링(35)의 힘에 의해 핀(36)을 개입하여 피봇(37)을 축심을 따라 누르고, 피봇(37)은 슈(31)를 지름 방향으로 미끄럼 가능하게 계류하는 슈리테이너(38)와 미끄럼 가능하게 계류되고 있다. 후부 스페이서(34)는 상기 압축 스프링(35)의 힘에 의해 슬리브를 개입하여 실린더 블록(29)을 피봇(37)과는 역방향으로 누르고 있다.In the annular space between the drive shaft 27 and the cylinder block 29, the compression spring 35 is disposed through the front and rear spacers 34 and the like. In total, the spacer 34 presses the pivot 37 along the axis through the pin 36 by the force of the compression spring 35, and the pivot 37 slides the shoe 31 in a radial direction so as to slid. It is slidably moored with the shroud retainer 38. The rear spacer 34 presses the cylinder block 29 in the opposite direction to the pivot 37 through the sleeve by the force of the compression spring 35.
전부 케이싱(21)에 있는 하사점쪽에는 경사판(30)의 일단과 접촉하는 힘을 가하는 로드(39)가 제어 스프링(40)을 개입하여 장착되고, 경사판(30)은 상기 제어 스프링(40)에 의해 항상 그 경사각이 축소되도록 힘을 받고 있다. 이 힘을 가하는 토크(39)등과 경사판(30)에 대하여 대칭된 엔드카바(23)에 있는 하사점쪽에는 제어 실린더(41)가 배치되고 있다. 이 제어 실린더(41)에는 경사판(30)과의 사이에 볼(42)을 개입 제어 피스톤(43)이 접촉되고 있고, 이 제어 피스톤(43)은 개폐밸브(44)를 개입하여 토출 압력유가 압력실(41a)를 공급되는 것에 의해 계속 토출 가능하게 되어 있다. 개폐밸브(44)는 토출구(23b)와 유관에 의해 접속되고 있고, 이 개폐밸브(44)에는 토출 압력유를 제어 실린더(41)의 압력실(41a)로 도입하는 홈을 갖는 스풀(spool)(45)이 설치되어 있다. 이 스풀(45)은 압축 스프링(46)에 의해 토출구(23b)와 압력실(41a)과의 연통을 폐쇄하도록 압축되어 있고 신호 지령 수단의 ON에 의해 솔레노이드(48)가 여자되면 토출구(23b)와 압력실(41a)이 연결 통하게 된다.On the bottom dead center of the casing 21, a rod 39 is applied through the control spring 40 to apply a force to contact one end of the inclined plate 30, and the inclined plate 30 is the control spring 40. Is always forced to reduce its tilt angle. The control cylinder 41 is arrange | positioned at the bottom dead center side in the end cover 23 symmetrical with respect to the torque 39 etc. and the inclination board 30 which apply this force. The control piston 43 is brought into contact with the control cylinder 41 via the ball 42 through the inclined plate 30, and the control piston 43 passes through the opening / closing valve 44 to pressurize the discharge pressure oil. Dispensing is continued by supplying the chamber 41a. The on / off valve 44 is connected to the discharge port 23b by an oil pipe, and the on / off valve 44 has a spool having a groove for introducing discharge pressure oil into the pressure chamber 41a of the control cylinder 41. 45 is provided. The spool 45 is compressed to close the communication between the discharge port 23b and the pressure chamber 41a by the compression spring 46. When the solenoid 48 is excited by the ON of the signal command means, the discharge port 23b And the pressure chamber 41a are connected.
또, 전부 케이싱(21)에는 토오크 리미트 기구(T)가 내장되어 있다. 즉, 구동축(27)의 전방 스풀라인(27b)에는 보스(49)가 끼워결합되어 있고, 이 보스(49)에는 외주에 후방의 이동을 규제하는 규제면(49a)와 전단에 나사홈(49b)이 형성되고 있다. 이 보스(49)의 외주에는, 규제면(49a)와 접촉하여 볼수납면에 개구하는 원주상의 갈라진 홈을 갖는 내륜(50a)과 볼(50b)와 외륜(50c)으로 되는 토오크 조정가능 베어링(50)이 설치되고, 소정의 체결력의 아래 와셔(51)을 개입하여 조정너트(52)가 나사홈(49b)에 끼워져 있다. 토오크 조정가능 베어링(50)의 외륜(50c)은 입력축(53)의 凹부 내주면에 지지되어 있고, 입력축(53)은 그 凹부 외주면이 전부 케이싱(21)에 베어링(54) 및 축 밀봉 장치(55)를 개입하여 지지되고 있다.Moreover, all the casing 21 has the torque limit mechanism T built-in. That is, the boss 49 is fitted into the front spool line 27b of the drive shaft 27, and the boss 49 has a restricting surface 49a for restricting the rear movement on the outer circumference and a screw groove 49b at the front end. ) Is being formed. On the outer circumference of the boss 49, a torque-adjustable bearing composed of an inner ring 50a, a ball 50b, and an outer ring 50c having a circumferential split groove that contacts the regulating surface 49a and opens to the ball storage surface. 50 is provided, and the adjustment nut 52 is fitted in the screw groove 49b via the washer 51 of the predetermined clamping force. The outer ring 50c of the torque adjustable bearing 50 is supported on the inner peripheral surface of the concave portion of the input shaft 53, and the outer shaft of the input shaft 53 has the bearing 54 and the shaft sealing device on the casing 21. It is supported through (55).
그리고 제2도에서와 같이, 이런 가변용량 피스톤 펌프(P)는 자동차용 엔진(a)의 자동 변속기(b)에 부착된 동력 취출 장치(PTO)(c)에 입력축(53)이 직결된다. 이 경우, 이 펌프(P)를 냉동회로의 냉매 압축기의 구동에 공급하면, 토출구(23b)는 유압 모타와 접속되고 유압 모타 출력축이 냉동회로의 냉매 압축기와 접속된다. 이때, 동력 취출 장치(c)는 평상시 ON상태로 유지됨과 동시에, 상기 제어 밸브(44)를 제어하는 제어 지령 수단(47)에는 예를들면 차내의 냉방스위치가 충당된다. 그리고 구동축(27)에 통상 정도의 부하가 작용하고 있다면 상기 펌프(P)에는 구동축(27)과 엔진(a)에 의해 구동되는 입력축(53)과의 사이에 장비된 토오크 리미트 기구(T)가 양축(27,53)을 접속하게 되고, 엔진(a)으로부터의 구동력을 구동축(27)에 전달된다.As shown in FIG. 2, the variable displacement piston pump P has an input shaft 53 directly connected to a power take-off device PTO c attached to the automatic transmission b of the automobile engine a. In this case, when this pump P is supplied to the drive of the refrigerant compressor of the refrigerating circuit, the discharge port 23b is connected to the hydraulic motor and the hydraulic motor output shaft is connected to the refrigerant compressor of the refrigeration circuit. At this time, the power take-off device c is normally kept in the ON state, and the control command means 47 for controlling the control valve 44 is covered with, for example, a cooling switch in the vehicle. And if a normal load is acting on the drive shaft 27, the pump P is provided with a torque limit mechanism T provided between the drive shaft 27 and the input shaft 53 driven by the engine a. Both shafts 27 and 53 are connected to each other, and the driving force from the engine a is transmitted to the driving shaft 27.
여기에, 차내의 냉방을 요구하지 않는 경우 요컨데 신호 지령 수단(47)의 OFF시에는 개폐밸브(44)는 스풀(45)이 압축 스프링(46)의 힘에 의해 닫힘 상태로 있게 되고, 제어 실린더(41)의 압축실(41a)에는 토출유가 도입되지 않기 때문에 경사판(30)은 제어 스프링(40)의 힘에 의해 용량과 같은 최소경사각 θ(약 1°)를 유지하여 클러치(OFF) 기능을 대체하고 있다. 이 때문에 자동차에 있어서 평상시 ON상태의 동력 취출 장치(c)를 개입하여 펌프(P)가 구동되고 있어도, 토출구(23b)부터는 작동유가 거의 토출되지 않고 유압모터가 구동되지 않으므로, 냉매 압축기는 정지 상태에 있다.In addition, when cooling in the vehicle is not required, that is, when the signal command means 47 is turned off, the opening / closing valve 44 is left in the closed state by the force of the compression spring 46, and the control cylinder Since the discharge oil is not introduced into the compression chamber 41a of the 41, the inclined plate 30 maintains the clutch OFF function by maintaining the minimum inclination angle θ (about 1 °) as the capacity by the force of the control spring 40. It is replacing. For this reason, even when the pump P is driven through the power take-off device c in the normally ON state in the automobile, the hydraulic oil is hardly discharged from the discharge port 23b and the hydraulic motor is not driven. Is in.
차내의 냉방을 요하는 경우, 요컨데 신호 지령 수단(47)의 ON시에는 개폐밸브(44)는 스풀(45)이 솔레노이드(48)의 자기력에 의해 열림상태로 되고, 제어 실린더(41)의 압력실(41a)에는 최소경사각 θ(약 1°)에 기준하여 토출유가 원활히 도입되기 때문에, 경사판(30)의 작은 경사각보다 승압된 토출유는 개폐밸브(44)를 경유하여 서서히 제어 실린더(41)의 압력실(41a)에 공급되고, 제어 피스톤(43)의 진동을 촉진하여 경사판 경사각을 증대하도록 힘을 가한다. 즉 펌프(P)는 0과 같은 최소용량으로부터 원활히 증가하여 경사판 경사각이 최대로 달할때의 최대용량의 정상 운전으로 이행한다. 이 펌프(P)에 있어서 경사판(30)의 경동추축을 구동축의 축중심에 대하여 상사점쪽으로 편심하는 경우에는, 보어내의 압력이 상승함에 따라 압축 반력이 경사판 경사각을 증대하는 방향의 모멘트로서 작용하고, 상승시간의 쓸데없는 지연을 방지하고, 또 경사판 경사각의 보다 작은 설정도 가능하다.When cooling in the vehicle is required, in other words, when the signal command means 47 is turned on, the opening / closing valve 44 is opened when the spool 45 is opened by the magnetic force of the solenoid 48, and the pressure of the control cylinder 41 is reduced. Since the discharge oil is smoothly introduced into the seal 41a on the basis of the minimum inclination angle θ (about 1 °), the discharge oil boosted up from the small inclination angle of the inclined plate 30 gradually passes through the on / off valve 44 to the control cylinder 41. Is supplied to the pressure chamber 41a, and a force is applied to promote the vibration of the control piston 43 to increase the inclination angle of the inclined plate. That is, the pump P smoothly increases from the minimum capacity equal to zero, and shifts to the normal operation of the maximum capacity when the inclination plate inclination angle reaches the maximum. In this pump P, when the tilting axis of the inclined plate 30 is eccentric toward the top dead center with respect to the axis center of the drive shaft, the compression reaction force acts as a moment in the direction of increasing the inclined plate inclination angle as the pressure in the bore rises. In addition, it is possible to prevent an unnecessary delay of the rise time and to set a smaller angle of the inclined plate.
냉방후 냉방이 필요없게 되는 경우, 요컨데 신호 지령 수단(47)을 ON후에 OFF한때에 제어밸브(44)가 다시 닫힘상태로 절환된다. 이것에 의해, 실린더 블록(29)의 각 미끄럼 간격을 개입한 압축유의 누출이나 제어 실린더(41)에 설치된 귀환유 오리피스 등부터의 압축유의 도출에 의해 경사판 경사각을 증대하는 쪽으로 힘을 가하고 있는 토출압력이 저하하고, 이것에 의해 제어 스프링(40)의 힘에 눌린 경사판(30)은 서서히 경사각 축소쪽으로 변위하여, 펌프(P)는 운전을 단속하므로 0과 같은 최소용량으로 이행한다.In the case where cooling is not necessary after cooling, the control valve 44 is switched to the closed state again when the signal command means 47 is turned off after being turned on. As a result, the discharge pressure exerting a force to increase the inclination angle of the inclined plate by leaking compressed oil through each sliding interval of the cylinder block 29 or deriving compressed oil from a return oil orifice provided in the control cylinder 41 or the like. This decreases, and the inclined plate 30 pressed by the force of the control spring 40 gradually shifts toward the inclined angle reduction side, and the pump P intercepts the operation, thereby shifting to a minimum capacity equal to zero.
만일 펌프(P)가 정상운전을 실행하고 있는 순간에 토출관로 등의 토출경로에 마모분진 등의 이물질이 섞이어 상기 토출관로를 폐쇄하기도 하고, 펌프(P)의 운전 상황에 관계없이 피스톤(32)과 보어(28)와의 미끄럼부, 실린더 블록(29)의 단면과 밸브관(33)과의 미끄럼부 슈(31)와 경사판(30)과의 미끄럼부 등에 윤활부족으로 눌어붙음이 일어나면, 이 펌프(P)에는 구동축(27)에 고부하가 작용하여 토오크 조정가능 베어링(50)의 볼(50b)은 내륜(50c)과 외륜(50c)과의 구속을 피하고, 내륜(50a)과 외륜(50c)과의 사이로 전동된다. 이 때문에 엔진(a)의 구동력은 구동축(27)에 전달되지 않는다. 그러므로 상기 펌프(P)는 토출경로의 파괴나 제반 미끄럼부의 파괴 등의 내부파손을 일으키지 않는다.If the pump P is performing normal operation, foreign matter such as abrasion dust may be mixed in the discharge path of the discharge pipe or the like to close the discharge pipe, and the piston 32 may be closed regardless of the operation condition of the pump P. ), The sliding portion between the bore 28, the end surface of the cylinder block 29, the sliding portion 31 between the valve tube 33 and the sliding portion between the inclined plate 30, etc. A high load acts on the drive shaft 27 on the pump P so that the ball 50b of the torque adjustable bearing 50 avoids the restriction between the inner ring 50c and the outer ring 50c, and the inner ring 50a and the outer ring 50c. It is motorized between). For this reason, the driving force of the engine a is not transmitted to the drive shaft 27. Therefore, the pump P does not cause internal damage such as destruction of the discharge path or destruction of the entire sliding portion.
상기 실시예는 상기 펌프(P)의 냉동회로의 냉매 압축기의 구동에 공급되는 경우를 거론하고 있지만, 상기 펌프(P)가 특장차량, 예로 덤프트럭에 장비된때는 제2도의 동력 취출 장치(c)는 평상시 ON상태로 유지됨과 동시에 상기 개폐밸브(44)를 제어하는 신호 지령 수단(47)에는 예를들면 하역 레바조작에 연동하는 형태로 배치된 하역 스위치가 충당된다. 이 경우 구동축(27)에 통상정도의 부하가 작용하고 있다면 토오크 리미트 기구(T)의 접속에 의해 단순히 하역 스위치 ON작동안에 의해 펌프(P)의 토출을 개시하고, 상기 하역 스위치의 OFF동작에 의해 운전을 속행한대로 펌프(P)의 토출양은 0과 같은 상태로 이행한다. 그리고 만일 구동축(27)에 과부하가 작용하면, 토오크 리미트 기구(T)의 단접에 의해 엔진으로부터의 구동력은 구동축(27)에 전달되지 않는다. 이 때문에 펌프(P)는 내부파괴를 생기지 않고 입력축이 공전만 하고, 과부하 상태가 없다면 입력축(53)과 구동축(27)은 다시 접속되어 원기능으로 복귀한다.The above embodiment refers to the case where the pump P is supplied to drive the refrigerant compressor of the refrigerating circuit. However, when the pump P is equipped with a special vehicle, for example, a dump truck, the power take-off device c of FIG. ) Is normally kept in the ON state and at the same time, the signal command means 47 for controlling the open / close valve 44 is covered with a loading switch arranged in a form interlocked with, for example, an unloading lever operation. In this case, if a normal load is acting on the drive shaft 27, the pump P is simply discharged by the unloading switch ON operation by connecting the torque limit mechanism T, and the OFF operation of the unloading switch As the operation continues, the discharge amount of the pump P shifts to a state equal to zero. And if the overload acts on the drive shaft 27, the drive force from the engine is not transmitted to the drive shaft 27 by the single contact of the torque limit mechanism T. For this reason, the pump P does not cause internal destruction and the input shaft is only idle, and if there is no overload, the input shaft 53 and the drive shaft 27 are connected again and return to their original functions.
이상에 의해 본 발명의 가변용량 피스톤 펌프는 특허청구 범위에 기재한 구성을 갖는 것이므로, 무부하시의 용량을 0과 같은 최소용량으로 유지하여 입력차단기구를 생략하는 것이 가능하고, 구동축에 이상부하가 작용한 경우에도 내부파손 등이 생기지 않는다. 그러므로 극히 간단한 구성으로 차량 등에의 우수한 탑재성 및 조작성을 발휘하고 만일의 경우에도 높은 신뢰성이 얻어진다.As described above, since the variable displacement piston pump of the present invention has the configuration described in the claims, it is possible to omit the input shutoff mechanism by maintaining the capacity at no load at a minimum capacity equal to zero, and the abnormal load on the drive shaft In case of operation, internal damage does not occur. Therefore, an extremely simple configuration exhibits excellent mountability and operability in a vehicle and the like, and high reliability is obtained even in the event of emergency.
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